IMPLEMENTASI METODE KRIPTOGRAFI IDEA DENGAN FUNGSI HASH DALAM PENGAMANAN INFORMASI

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI METODE KRIPTOGRAFI IDEA DENGAN FUNGSI HASH DALAM PENGAMANAN INFORMASI Ramen Antonov Purba Manajemen Informatika Politeknik Unggul LP3M Medan Jl Iskandar Muda No.3 CDEF, Medan Baru, politeknikunggul.ac.id 1), ramen_purba@yahoo.com 2) Abstrak Pesatnya penggunaan teknologi berbasis komputerisasi tentunya dibarengi dengan meningkatnya penggunaan aplikasi berbasis komputerisasi. Teknologi yang berkembang pesat menyebabkan banyak pihak juga mengambil keuntungan dari perkembangan tersebut. Tidak sedikit yang melakukan kecurangan dengan melakukan pencurian,penyadapan, perubahan maupun pengerusakan data. Kecurangan ini tentunya harus diatasi agar tidak banyak pihak yang dirugikan. Salah satu cara untuk mengatasinya yaitu dengan mempergunakan teknik kriptografi. Kriptografi identik dengan penyandian data. Ketika data penting disandikan maka hak akses dari oknum yang tidak bertanggung jawab dapat dihindarkan. Kriptografi memiliki banyak metode dalam melakukan penyandian, yang salah satunya dengan mempergunakan metode IDEA. Metode IDEA menyediakan keamanan yang cukup tinggi yang tidak didasarkan atas kerahasiaan algoritmanya akan tetapi lebih ditekankan pada keamanan/kerahasian kunci yang digunakan. Diharapkan dengan menggunakan konsep pengamanan dengan mempergunakan kriptografi dengan Metode IDEA dapat menjadi solusi yang baik. Dengan menggabungkan metode IDEA untuk mengenkripsi data dan fungsi hash untuk mengetahui adanya perubahan terhadap data diharapkan tingkat keamanan menjadi lebih baik. Hasil dari penelitian ini berupa sebuah perangkat lunak yang mampu melakukan enkripsi dan dekripsi terhadap data, men-generate security key berdasarkan data yang dienkripsi. Kata Kunci : IDEA,Kriptografi,Fungsi HASH 1. Pendahuluan Perkembangan teknologi berbasis komputerisasi yang begitu pesat mengakibatkan banyak terjadi kejahatankejahatan yang juga mempergunakan teknologi berbasis komputerisasi. Hal ini terlihat sejalan mengingat banyak kepentingan yang diharapkan dari penggunaan teknologi berbasis komputerisasi ini. Kepentingan yang jelas terlihat yakni, begitu banyak perusahaan maupun organisasi yang sudah menggunakan teknologi maupun aplikasi berbasis komputerisasi dalam pengolahan data transaksinya sehari-hari [1]. Tentunya kejahatan tersebut harus segera diatasi agar keamanan data dapat terjaga dengan baik. Konsep ilmu komputer yang dapat diimplementasikan untuk menjawab permasalahan pengamanan data yaitu dengan menggunakan konsep kriptografi. Kriptografi merupakan konsep ilmu yang mempelajari bagaimana cara menjaga agar data atau pesan tetap aman saat dikirimkan, dari pengirim ke penerima tanpa mengalami gangguan dari pihak ketiga [2]. Pengertian lain dari kriptografi yaitu ilmu yang mempelajari teknik-teknik matematika yang berhubungan dengan aspek keamanan informasi seperti kerahasiaan data, keabsahan data, integritas data, serta autentikasi data [3]. Salah satu metode dari kriptografi yang dapat dijadikan alternatif dalam melakukan pengamanan yaitu metode IDEA. IDEA merupakan algoritma simetris yang beroperasi pada sebuah blok pesan terbuka 64bit, menggunakan kunci yang sama 128 bit untuk proses enkripsi dan dekripsi. Keluaran dari algoritma ini adalah blok pesan terenkripsi 64bit. Proses dekripsi menggunakan blok penyandi yang sama dengan proses enkripsi dimana kunci dekripsinya diturunkan dari kunci enkripsi[4,5]. 2. Pembahasan Kriptografi adalah suatu ilmu yang mempelajari bagaimana cara menjaga agar data atau pesan tetap aman saat dikirimkan, dari pengirim ke penerima tanpa mengalami gangguan dari pihak ketiga. Menurut Bruce Scheiner dalam bukunya "Applied Cryptography", kriptografi adalah ilmu pengetahuan dan seni menjaga message-message agar tetap aman [2].Kriptografi adalah cabang dari ilmu matematika yang memiliki banyak fungsi dalam pengamanan data. Kriptografi adalah proses mengambil pesan/message dan menggunakan beberapa fungsi untuk menggenerasi materi kriptografis (sebuah digest atau message terenkripsi) [6]. Kriptografi IDEA (International Data Encryption Algorithm) diperkenalkan pertama kali tahun 1991 oleh Xuejia Lai dan James L Massey. Algoritma ini dimaksudkan sebagai pengganti DES(Data Encryption Standard). IDEA adalah revisi minor cipher yang lebih awal, yakni PES, dan pada awalnya disebut IPES (Improved PES).Algoritma utama dari sistem kriptografi IDEA adalah sebagai berikut [7,8]

2 IDEA merupakan algoritma simetris yang beroperasi pada sebuah blok pesan terbuka 64bit, menggunakan kunci yang sama 128bit untuk proses enkripsi dan dekripsi. Keluaran dari algoritma ini adalah blok pesan terenkripsi 64bit. Proses dekripsi menggunakan blok penyandi (algoritma) yang sama dengan proses enkripsi dimana kunci dekripsinya diturunkan dari kunci enkripsi. IDEA menggunakan proses iterasi yang terdiri dari 8 putaran dan 1 transformasi keluaran pada putaran ke8,5 Algoritma IDEA ini menggunakan 3 operasi aljabar utama, yakni : Xor, operasi penjmlahan modulo 2 16 dan operasi perkalian modulo (2 16+1) [9]. Hash function atau fungsi hash adalah suatu cara menciptakan fingerprint dari berbagai data masukan. Hash function akan mengganti atau mentranspose-kan data tersebut untuk menciptakan fingerprint, yang biasa disebut hash value. Hash value biasanya digambarkan sebagai suatu string pendek yang terdiri atas huruf dan angka yang terlihat random (data biner yang ditulis dalam notasi heksadesimal). Suatu hash function adalah sebuah fungsi matematika, yang mengambil sebuah panjang variabel string input, yang disebut pre-image dan mengkonversikannya ke sebuah string output dengan panjang yang tetap dan biasanya lebih kecil, yang disebut message digest5[8]. Dalam notasi matematika fungsi hash satu arah dapat ditulis sebagai: h = H(M), dengan h memiliki panjang b Algoritma hash function yang baik adalah yang menghasilkan sedikit hash collision[8,9]. - Arsitektur IDEA Pada gambar 1 berikut diperlihatkan arsitektur atau gambaran umum sebuah processor yang mengolah sistem keamanan data dengan menggunakan algoritma IDEA. Sistem enkripsi merupakan suatu untuk mengolah data awal (plainteks) menjadi sebuah data acak (chipherteks) yang tidak dapat diterjemahkan secara langsung. Dalam sistem enkripsi ini terdapat proses hashing, proses enkripsi IDEA. Proses kerja sistem enkripsi dapat digambarkan menjadi seperti flowchart pada gambar 2. Gambar 2 Flowchart Enkripsi - Proses Pembentukan Kunci Metoda IDEA memiliki input 128 bit kunci ( key) yang identik dengan 32 digit heksadesimal ataupun 16 karakter yang diproses untuk menghasilkan 52 buah subkey dengan perincian masing-masing 6 buah subkey akan digunakan pada 8 putaran dan 4 buah subkey untuk transformasi output. Sebanyak 52 sub-blok kunci 16-bit untuk proses enkripsi diperoleh dari sebuah kunci 128-bit pilihan pemakai. Blok kunci 128-bit dipartisi menjadi 8 sub-blok kunci 16-bit yang lansung dipakai sebagai 8 subblok kunci pertama. Proses rotasi dan pertisi itu diulangi lagi sampai diperoleh 52 sub-blok kunci 16-bit, dengan urutan seperti pada tabel 1. Tabel 1 Sub Blok Kunci Enkripsi Proses Sub-blok Kunci Putaran Ke-1 Putaran Ke-2 Putaran Ke-3 Putaran Ke-4 Putaran Ke-5 Putaran Ke-6 Putaran Ke Analisa Enkripsi Gambar 1 Arsitektur IDEA Putaran Ke-8 Transformasi output Tabel 2 Sub Blok Kunci Dekripsi

3 Proses Putaran Ke-1 Putaran Ke-2 Putaran Ke-3 Putaran Ke-4 Putaran Ke-5 Putaran Ke-6 Putaran Ke-7 Putaran Ke-8 Transformasi output Sub-blok Kunci ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) ( ) -1 ( ) Analisa Input Plainteks Pada Enkripsi Input berupa karakter, dalam pengujian input plainteks 8 karakter. Input ini dapat diproses apabila telah diberikan kunci dengan panjang 16 karakter. Plainteks dan kunci diintegrasi menjadi plainteks operasi proses. Proses penyelesaian metoda kriptografi IDEA ini dapat dibagi menjadi 3 tahapan yaitu : 1. Proses Pembentukan Kunci. 2. Proses Enkripsi. 3. Proses Dekripsi. Untuk lebih memahami proses pembentukan kunci pada metoda IDEA, diberikan sebuah contoh berikut ini : input Kunci : KUNCI KRIPTO 123 Hasil Eksekusi Program KUNCI ENKRIPSI 1. Putarana Pertama (Input Kunci) : KE1 (Putaran 1) = KE2 (Putaran 1) = KE3 (Putaran 1) = KE4 (Putaran 1) = KE5 (Putaran 1) = KE6 (Putaran 1) = KE1 (Putaran 2) = KE2 (Putaran 2) = Putaran Kedua (Left Shift) : ( , 25) = KE3 (Putaran 2) = KE4 (Putaran 2) = KE5 (Putaran 2) = KE6 (Putaran 2) = KE1 (Putaran 3) = KE2 (Putaran 3) = KE3 (Putaran 3) = KE4 (Putaran 3) = Putaran Ketiga (Left Shift) : ( , 25) = KE5 (Putaran 3) = KE6 (Putaran 3) = KE1 (Putaran 4) = KE2 (Putaran 4) = KE3 (Putaran 4) = KE4 (Putaran 4) = KE5 (Putaran 4) = KE6 (Putaran 4) = Putaran Keempat (Left Shift): ( , 25) = KE1 (Putaran 5) = KE2 (Putaran 5) = KE3 (Putaran 5) = KE4 (Putaran 5) = KE5 (Putaran 5) = KE6 (Putaran 5) = KE1 (Putaran 6) = KE2 (Putaran 6) = Putaran Kelima (Left Shift) : ( , 25) = KE3 (Putaran 6) = KE4 (Putaran 6) = KE5 (Putaran 6) = KE6 (Putaran 6) =

4 KE1 (Putaran 7) = KE2 (Putaran 7) = KE3 (Putaran 7) = KE4 (Putaran 7) = Putaran Keenam (Left Shift) : ( , 25) = KE5 (Putaran 7) = KE6 (Putaran 7) = KE1 (Putaran 8) = KE2 (Putaran 8) = KE3 (Putaran 8) = KE4 (Putaran 8) = KE5 (Putaran 8) = KE6 (Putaran 8) = Putaran Ketujuh (Left Shift) : ( , 25) = Pecah menjadi 8 kelompok (4 kelompok terakhir tidak digunakan) : KE1 (Transformasi Output) = KE2 (Transformasi Output) = KE3 (Transformasi Output) = KE4 (Transformasi Output) = Hasil Pengujian Untuk Dekripsi Kunci : KUNCI KRIPTO 123 Plainteks : TextAsli Hasil Eksekusi Program : 1. Putaran Pertama * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = ) L#5 = L#1 XOR L#3 = XOR = ) L#6 = L#2 XOR L#4 = XOR = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = mod 2^16 = ) L#11 = L#1 XOR L#9 = XOR = ) L#12 = L#3 XOR L#9 = XOR = ) L#13 = L#2 XOR L#10 = XOR = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 = X3 = L#13 = X4 = L#14 = Putaran Kedua * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = ) L#5 = L#1 XOR L#3 = XOR = ) L#6 = L#2 XOR L#4 = XOR = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = mod 2^16 = ) L#11 = L#1 XOR L#9 = XOR =

5 12) L#12 = L#3 XOR L#9 = XOR = ) L#13 = L#2 XOR L#10 = XOR = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 = X3 = L#13 = X4 = L#14 = Putaran Ketiga * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = ) L#5 = L#1 XOR L#3 = XOR = ) L#6 = L#2 XOR L#4 = XOR = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = mod 2^16 = ) L#11 = L#1 XOR L#9 = XOR = ) L#12 = L#3 XOR L#9 = XOR = ) L#13 = L#2 XOR L#10 = XOR = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 = X3 = L#13 = X4 = L#14 = Putaran Keempat * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = ) L#5 = L#1 XOR L#3 = XOR = ) L#6 = L#2 XOR L#4 = XOR = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = mod 2^16 = ) L#11 = L#1 XOR L#9 = XOR = ) L#12 = L#3 XOR L#9 = XOR = ) L#13 = L#2 XOR L#10 = XOR = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 = X3 = L#13 = X4 = L#14 = Putaran Kelima * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = * mod (2^16 + 1) = mod 2^16 = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 =

6 X3 = L#13 = X4 = L#14 = Putaran Ketujuh * mod (2^16 + 1) = ) L#2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#4 = (X4 * K4) mod (2^ ) = * mod (2^16 + 1) = ) L#5 = L#1 XOR L#3 = XOR = ) L#6 = L#2 XOR L#4 = XOR = * mod (2^16 + 1) = ) L#8 = (L#6 + L#7)) mod 2^16 = mod 2^16 = ) L#12 = L#3 XOR L#9 = XOR = ) L#13 = L#2 XOR L#10 = XOR = ) L#14 = L#4 XOR L#10 = XOR = X1 = L#11 = X2 = L#12 = X3 = L#13 = X4 = L#14 = Transformasi Output 01) Y1 = (X1 * K1) mod (2^16 + 1) = * mod (2^16 + 1) = ) Y2 = (X2 + K2) mod 2^16 = mod 2^16 = ) Y3 = (X3 + K3) mod 2^16 = mod 2^16 = ) Y4 = (X4 * K4) mod (2^16 + 1) = * mod (2^16 + 1) = Kesimpulan Adapun kesimpulan yang di peroleh yaitu : 1. Fungsi hash dalam kriptografi memiliki beberapa sifat tambahan yang dapat digunakan dalam pengamanan data. Jika dalam database fungsi hash digunakan untuk memudahkan penyimpanan key dalam tabel hash, pada kriptografi, fungsi hash digunakan untuk memastikan kebenaran pesan yang dikirim dengan cara membandingkan nilai-nilai hash yang diperoleh. 2. Penggunaan fungsi hash pada algoritma enkripsi IDEA secara bersamaan akan meningkat-kan Confidentiality dan Integrity data. 3. Dari hasil pengujian kecepatan proses dapat disimpulkan bahwa sistem dapat diaplikasikan pada dunia nyata. Daftar Pustaka [1] Management Information Systems: Managing The Digital Firm (Pearson International Edition) Kenneth C. Laudon, Jane P. Laudon [2] Schneier B., Applied Crytography, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., [3] A. Menezes, P. van Oorschot and S. Vanstone - Handbook of Applied Cryptography, [4] Kholidya Yuli Wardani dkk Implementasi Metode Kriptografi IDEA pada Priority Dealer untuk Layanan Pemesanan dan Laporan Penjualan Handphone Berbasis Web", in Proc. ITS [5] Gregorius S. Budhi ST., MT. Fungsi Hash SNEFRU dan Metode Enkripsi IDEA untuk Keamanan Dokumen Elektronik jurnal IDEASNEFRU, UK Petra, [6] Jethefer Stevens, Studi Perbandingan Algoritma IDEA dengan DES, Proyek akhir, ITB, [7] Fahmi, Ahmad Perancangan Perangkat Lunak Pembelajaran Metode Kriptografi IDEA, Proyek akhir PENS-ITS, [8] Taufik Hidayat Sistem Kriptografi IDEA, Proyek akhir ITB, [9] Dwi Tri Agustina Perancangan Dan Implementasi Sistem Keamanan Data Menggunakan Algoritma Kriptografi Simetri IDEA, Proyek akhir USU, Biodata Penulis Ramen Antonov Purba,memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK Budidarma Medan, lulus tahun Memperoleh gelar Magister Komputer (M.Kom) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika Universitas Putra Indonesia YPTK, lulus tahun 2011.Saat ini menjadi Dosen di Politeknik Unggul LP3M Medan. Hasil Enkripsi : Y1 = = I' Y2 = = F* Y3 = = y Y4 = = Vé Cipher text = I'F*yVé